油气田开发地质基础-第6章-油层对比课件.ppt
2023/3/20,1,第6章 油层分层对比 油气田进入到详探阶段以后，人们把地质研究工作的重点转移到油（气）层研究上来，纵向上详细划分油层，横向上掌握其分布范围及变化规律，此项工作即为油层对比。油层对比是油田地质研究的基础。对于油气田的勘探和开发均具有重要的意义。第一节 油层对比的概念 一、油层分层对比的概念 油层分层对比：指在一个油田范围内，对区域地层对比时已确定的含油层系中油层进行分层对比。纵向上油层单元划分 横向上油层单元对比,分层对比,2023/3/20,2,2023/3/20,3,图9-1油层组及砂层组对比示意图,2023/3/20,4,区域地层对比油层对比是在 的基础上进行的。油气层识别油层对比：是在区域地层对比基础上进行的，即一个地区只有在大套地层对比清楚、确定出含油层系的前提下，然后才能开展油层对比工作。油层对比实质上是地层对比在油层内部的继续和深化，它和区域地层对比不论在对比所依据的基础理论、还是基本方法上都没有本质上的区别。只不过油层对比要求的精度更高，对比单元划分的更细，对比所用资料更丰富、选用方法综合性更强。区域地层对比：它是以大套地层，如界、系、统、组、段为研究对象，根据古生物化石、岩石、重矿物、构造、地震等进行地层的纵向划分和横向对比，又称“统层”。油气层识别：可以用录井资料来综合判断油、气、水层，例如根据油砂的含油级别或气测曲线显示进行判断；也可以用地球物理测井资料来解释、判断油、气、水层。,2023/3/20,5,二、油层对比的目的意义（1）了解油层的特性（岩性、厚度的变化趋势）和分布特征。（2）研究油层空间构造形态。（3）下一步打井时预测油层位置。（4）了解油层的连通情况。油层对比对于油田的开发和开采很重要，特别是油田开发后期，能量低，需注水或注蒸汽进行。二、三次采油时，了解油层的连通情况尤为重要。,2023/3/20,6,三、油层对比的地质理论依据油层对比不是根据深度对比，也不是根据厚度对比。地质理论依据：油层对比是以“同一沉积范围内，同一时代沉积物具有相似的沉积特征”做为分层对比地质理论依据。,这些沉积特征包括：岩性（颜色、成分）、岩石结构、构造、电性等。隔层：由于油层对比直接为油田开发、开采服务，开发层系的划分、层间连通情况，很大程度取决于油层的隔层条件，因此隔层厚薄以及在平面上延续的稳定性是油层划分的重要因素之一。,岩性对比示意图,2023/3/20,7,四、油层对比所用资料 油、气田地质研究的大量资料来源于测井资料，油层对比也主要借助于测井曲线并结合岩心、岩屑资料综合完成。1：200组合测井。采用的对比曲线：1、视电阻率（R）2、自然电位（SP）3、自然伽玛（GR）4、井径（CAL）5、微电极（ML，NL）6、中子（CNL）,2023/3/20,8,第二节 碎屑岩油层对比的方法一、油层对比依据 主要包括标准层、沉积旋回。1、标准层 标准层：是指油层剖面上岩性稳定、厚度不大、特征明显(颜色、岩性、化石、特殊矿物、电性等)、分布面积较广的岩层。取得标准层应距目的层较近，实际工作中把标准层当作等时面。标准层易识别、易对比，把标准层卡住后，依靠标准层的控制，标准层上下的油层也就可以对比清楚。,2023/3/20,9,第一油层组,第二油层组,号标准层为灰黑色泥岩和介形虫泥岩，为区域地层对比标准层。号标准层为灰黑色泥岩层，层位稳定。号标准层为20-30cm深灰色介形虫泥岩层，在三级构造内普遍存在。,2023/3/20,10,常见的标准层有两种情况：（1）稳定沉积层。多形成于盆地均匀下沉、水域最广的较深水相的沉积。特征：分布面积大，岩性、厚度稳定，在时间上也是等时沉积。如陆相湖泊沉积中的黑色页岩。（2）大套同类岩性的地层中某些特殊岩性的夹层。如陆相碎屑岩剖面中的煤（多形成于沼泽环境，分布很广，如鄂尔多斯盆地二叠系山西组和石炭系太原组各有一煤层，厚度不大，但分布稳定，电测曲线上特征非常明显，易于识别，是本区非常好的对比标准层）、石灰岩、油页岩、凝灰岩（火山喷发出的火山灰分布很广，具同时性）等。,2023/3/20,11,理想的标准层不会太多，对于那些条件稍差的，可做为“辅助标准层”(又叫标志层)。为了区别其使用价值，要对标准层分级。（1）一级标准层：岩性、电性特征明显。在三级构造范围内稳定分布。稳定程度达90以上。用于确定油层组界线。如黑色泥岩、页岩、介形虫泥岩、钙质砂岩等。（2）二级标准层(辅助标准层或标志层)：岩性、电性特征较突出。在三级构造的局部范围具有稳定性，稳定程度在50一90。在已确定油层组界线的基础上，配合沉积旋回特征划分砂岩组和单油层。岩性一般为钙质粉砂岩与灰绿色、深灰色泥岩组合。,2023/3/20,12,标准层电性特征示意图,在钻井剖面中，抓住标准层的电性特征是认准标准层的关键。标准层的电性特征一般有两种表现方式：(1)单一电性特征：标准层在电测曲线上具明显特征，易与上下邻层区别。如大庆油田葡 I组底灰色介形虫石灰岩或钙质粉砂岩，在微电极曲线和2.5m底部梯度曲线上呈明显细长“尖峰”。,(2)组合电性特征：不同岩石类型组成的稳定层组在电测曲线上的反映。图(b)为同一油田嫩一段萨零-萨 I组灰黑色泥岩内夹三层油页岩或三层介形虫层，在基值平缓的视电阻率曲线和微电极曲线上出现三个平缓的“小凸起”。,2023/3/20,13,2、沉积旋回沉积旋回：是指地层剖面上，若干相似的岩性在纵向上有规律的重复出现的现象。这种有规律的重复出现，可以在岩石的颜色、岩性、结构、构造等各方面表现出来，最明显的是表现在岩石的粒度上。形成沉积旋回的原因很多，但最主要是由于地壳周期性的升降运动引起的。（1）正旋回：一般情况下，地壳下降，发生水进，导致水体由浅变深，在剖面上形成自下而上由粗变细的水进序列。（2）反旋回：地壳上升，发生水退，水体由深变浅，在剖面上形成自下而上由细变粗的水退序列。（3）完整旋回：是指地壳下降而又上升，水体由浅变深，再由深变浅，在剖面上形成自下而上由粗变细再变粗的水进水退序列。,地壳升降规模与沉积旋回幅度的关系,2023/3/20,14,用沉积旋回进行油层对比 1、理论依据：地壳运动的区域性，使得同一次升降运动所涉及的范围内，其沉积旋回特征是相同或相似的。这就是利用沉积旋回划分对比地层的理论依据。2、沉积旋回分级：地壳的升降运动是不均衡的，表现在升降的规模（时间、幅度、范围）有大有小，并且在总体上升或下降的背景上还有小规模的升降运动。因此，地层剖面上的旋回就表现出级次来，即在较大的旋回内套有小的旋回。因此，对沉积旋回可进行分级。,地壳升降规模与沉积旋回幅度的关系,2023/3/20,15,在油、气田地质研究中，将地层沉积旋回分为四级：“沉积旋回”的分级：(1)一级旋回：相当在整个沉积盆地升降运动背景下的区域性复合沉积旋回，反映了个完整的水进-稳定-水退的沉积过程。分布范围受盆地内一级构造单元控制，旋回幅度相当于12个连续沉积的地层“组”，与同级沉积旋回以假整合或微角度不整合接触。一级沉积旋回中岩性较粗的部分相当一个含油层系。(2)二级旋回：在一级旋回中包含的次一级旋回。在盆地内二级构造范围内可以对比，其旋回幅度相当一个地层“段”。每个二级旋回可以是代表水进的正旋回或代表水退的反旋回。二级旋回中可以包括几个油层组，每个油层组是二级旋回中油层特性相近的部分。一般都有标准层或辅助标准层用来控制旋回界线。,2023/3/20,16,2023/3/20,17,(3)三级旋回：同一岩相段内几种不同类型的单层组成的旋回性沉积（如由几个单砂层与泥岩层组合成的小的正旋回或反旋回）。受局部构造控制，在盆地内三级构造范围内可以对比。与砂岩组大体相当。集中发育的含油砂岩有一定的连通性。上、下泥岩隔层分布比较稳定。可将上、下泥岩层作为对比时确定旋回界线的依据。(4)四级旋回：它是包含一个单油层在内的不同粒度序列岩石的一个组合。受水流强度控制，其稳定范围仅局限于盆地内三级构造的局部地区。旋回中较粗的部分相当于单油层。在利用旋回对比油层时，可从大到小分级次进行对比。这就是“旋回对比，分级控制”的道理。,2023/3/20,18,沉积相1,沉积相2,沉积相3,沉积相4,沉积相6,沉积相5,2023/3/20,19,二、油层对比单元的划分 多油层、多旋回是我国陆相碎屑岩油气层的固有特征，根据油层特性的一致性与垂向上的连通性，一般可将油层单元从大到小划分为：含油层系、油层组、砂层组、单油层。,2023/3/20,20,表9-1 大庆油田某区萨尔图-葡萄花油层层组划分表,油层单元级次越小，油层特性一致性越高，垂向连通性越好。,2023/3/20,21,表9-2 沉积旋回级次与油层单元对照表,沉积旋回级次、油层对比单元级次，二者的等级是对应一致的。旋回划分是以岩性组合为依据，目的在于提供单层对比的标准。油层对比单元的划分是以油层特性的一致程度为依据，考虑岩相条件和隔层条件，目的是为研究开发层系、部署开发井网提供地质依据。,2023/3/20,22,三、油层对比方法“旋回对比，逐级控制”的对比方法。1单井资料准备 油层对比主要是在岩性一电性关系搞清楚的基础上，用测井曲线展开油层划分与对比。通过取心井的岩心与电测曲线进行比较，研究各种岩性、各级沉积旋回在电测曲线上的显示，搞清岩性-电性关系，从而可用电测曲线特征来判别含油层系的岩性和沉积旋回特点。目前各油田常使用2.5m底部梯度与微电极、视电阻率、自然电位3条测井曲线。在一口井完钻后将油层部分上述3条曲线汇编成单井电测资料图，做为油层对比基础资料，图幅格式如下图所示。,2023/3/20,23,单井电测资料图,2023/3/20,24,2.水平对比基线选择：由于构造运动的影响，含油气层系中的各油层单元在各井剖面上的深度位置相差往往较大。选择水平对比基线就是使各井剖面中的油气层都处于沉积时层位相当的情况下进行对比。在实际工作中，一般选择标准层的顶面或底面作为对比基线。确定出水平对比基线后，按一定比例尺将各井剖面置于水平对比基线上，绘出各井电测资料图，注意要把电测曲线与标准层关系卡准。,2023/3/20,25,2对比方法（1）在一个三级构造上钻井比较多时，为了掌握横向上油层变化规律，首先挑选沿构造轴线的各井进行对比，然后适当选几条垂直构造轴线方向上的井对比。初步达到各剖面层位一致，不窜层。再以这些井为骨干，分区进行对比。经过反复对比，以“剖面控制分区，分区验证剖面”，直到各井层位统一为止。,2023/3/20,26,（2）在纵向上选择对比单元时，按旋回级次，“由大到小逐级对比、由小到大逐级验证”。油层组的划分一般与地层单元一致，因而可以运用区域地层对比方法。砂岩组和单油层是更小的对比单元，其对比标志已不明显，故主要是在油层组的对比线控制下，根据岩性、电性所反映的岩性组合特点及厚度比例关系做为对比依据。最后做到油层组、砂岩组、单油层逐级控制，使其层位一致。（3）油层对比本身是一个反复的过程，随着井眼的增多，对比成果要不断进行修改，并且在油田开发时，大量的动态资料也给对比成果的修改不断提供依据。,2023/3/20,27,3对比步骤(1)利用标准层划分油层组 下图是三口井对比剖面。剖面的顶部和底部都有大段泥岩层，其中顶部灰黑色泥岩和介形虫泥岩为区域地层对比标准层(号标准层)，紧接其下为一层钙质砂岩，电性特征极为明显。底部有一层2030cm厚深灰色介形虫泥岩层，该层在三级构造内普遍存在，亦做为标准层(号标准层)。在剖面中下部有一层灰黑色泥岩层，层位稳定，但因邻层电性不稳，该层只做为辅助标准层(号标准层)。,第一油层组,第二油层组,2023/3/20,28,(2)利用沉积旋回对比砂岩组 一个三级旋回相当于一个砂岩组。在油层组内应根据岩性组合规律进一步划分若干三级旋回。一般情况下，在二级旋回背景上，各三级旋回均按水进型考虑，即水进开始做为三级旋回的起点，水进结束做为该旋回的顶界。即在剖面上各砂岩组顶部均有一层泥岩，该泥岩在三级构造范围内相对稳定分布，为对比时确定层位关系的具体界线。,第一油层组,第二油层组,2023/3/20,29,(3)利用岩性和厚度比例对比单油层 在局部范围内，同一时期形成的单油层其岩性和厚度是相似的。因此，在每个三级旋回(相当一个砂岩组)内，应进一步分析其岩性组合规律，细分若干个四级旋回。在四级旋回内较粗的部分就是单层(含油者叫单油层)。按岩性、厚度相似的原则，对比各单油层。由于四级旋回内各单层数量不尽相等，单层厚度可能相差悬殊，所以在连接对比线时，应视具体情况做层位上的合并、劈分或尖灭。,第一油层组,第二油层组,2023/3/20,30,图9-8 砂层连线的形式a-单层与单层连线；b-单层与多层连线；c-交错层位连线；d-单层间的单向尖灭连线；e-单层间的相互尖灭连线；f-单层间的双向尖灭连线,(4)连接对比线 油层对比不仅需要将各井剖面油层的层位关系，而且还要将油层的厚度变化和连通状况表示在对比图上。这项工作是通过连接对比线来完成的，即将相同层位的顶、底界线连接起来。下面介绍几种常见的连线形式和尖灭位置确定方法。1)连线形式,2023/3/20,31,图9-8 砂层连线的形式a-单层与单层连线,(4)连接对比线 1)连线形式,2023/3/20,32,图9-8 砂层连线的形式b-单层与多层连线,(4)连接对比线 1)连线形式,2023/3/20,33,图9-8 砂层连线的形式c-交错层位连线,(4)连接对比线 1)连线形式,2023/3/20,34,图9-8 砂层连线的形式d-单层间的单向尖灭连线,(4)连接对比线 1)连线形式,2023/3/20,35,图9-8 砂层连线的形式e-单层间的相互尖灭连线,(4)连接对比线 1)连线形式,2023/3/20,36,图9-8 砂层连线的形式f-单层间的双向尖灭连线,(4)连接对比线 1)连线形式,2023/3/20,37,2）尖灭位置的确定a.根据工作经验直接勾绘尖灭位置:一般情况下，在砂层发育井与砂层尖灭井间的1/2处勾绘出砂层尖灭线。砂层厚度越大，一般尖灭越远。b.根据公式计算勾绘尖灭位置：x=L/(h+1),2023/3/20,38,*油田*区*井小层划分数据表,（5）制表 小层数据表：根据油层对比成果，把每口井的分层数据分别记录在统一的表格上。小层数据表是油田地质研究的基础资料，为下一步编绘油层剖面图、油层栅状图、油砂体平面图、计算储量、油井动态分析和开发方案调整提供依据。,有效厚度：就是指有效油层的厚度。有效油层是指在现代经济技术条件下能产出工业油气的储集层，即通常所说的产层。排除水层、干层、夹层的厚度。一类有效厚度：指油层中达到有效厚度标准的厚度。二类有效厚度：指油层中含油情况稍低于有效厚度标准下限值的厚度。,2023/3/20,39,四、油层对比成果图的编制与应用 碎屑岩油气层的研究，主要解决的基本问题有两个：（1）油层的分布状况（2）油层内部储集物性及孔隙结构的变化。查明油层的分布，包括厚度变化趋势、形态分布特征、上下层位的连通状况，可以通过油层对比成果图件来完成。目前常用的油层对比成果图有：油层栅状图、油砂体平面图、油层剖面图等。在此重点介绍如何编绘油层栅状图。,2023/3/20,40,油层连通图,（一）油层栅状图（又称油层连通图）油层栅状图是反映油层空间变化的立体图。它能清楚的反映油层在各个方向上的岩性、岩相的变化、层间连通情况。在油田开发工作中，一般以砂层组为单元进行编图，反映同一砂层组内各单油层的连通关系。编图时使用的基础资料：单井小层数据表。,2023/3/20,41,栅状图作图步骤1,1、作图比例尺：根据作图范围大小，选用适当的作图比例尺。横比例尺（井距）、纵比例尺（井柱高度）2、绘制井位图：井位坐标，各井位置标上。,2023/3/20,42,栅状图作图步骤2,3、绘制各井柱状图：在各井位旁画出砂层组柱状剖面。为使单油层表达清晰，纵比例尺要适当放大。按比例将砂岩组每个单油层顶底界画在柱子内，层位上自左向右注写小层号、砂岩厚度、有效厚度、渗透率。柱顶标上此砂层组顶部深度，柱底标上此砂层组底部深度。,2023/3/20,43,栅状图作图步骤3,4、小层对比连线：连接井间小层对比线。连线时从图幅下端各井连起，逐次向上连接各井，这样才能表现立体关系。,2023/3/20,44,栅状图作图步骤4,5、左右成排、前后成行：一般按“左右成排、前后成行”连线。连线相遇即断开以避免交错，使栅状图具透视感。,2023/3/20,45,栅状图作图步骤5,6、标出颜色或符号：每层用不同的颜色或符号标出,2023/3/20,46,栅状图作图步骤6,7、图名图例比例尺：上写图名，下写图例。比例尺标在合适的位置。,2023/3/20,47,栅状图作图步骤7,8、写明绘图单位、绘图日期、编图人、绘图人、审核人等,2023/3/20,48,（二）油砂体连通图 通过油层对比，揭示出地下油层并非以大面积的层状连通形式，而是以一个个大小不同、形状各异、性质不同的含油砂岩透镜体分布于地下。油砂体：在油田地质研究中，将具有渗透性较好、含油饱和度较高、相互连通，能产出工业油流砂岩体称为油砂体。油砂体是地下储集油气的基本单元，油砂体之间一般都被非渗透性地层隔绝，上下和四周油水窜流甚微或不存在。因此，在油田开发过程中，油砂体是一个相对独立的油水运动单元。,2023/3/20,49,油砂体与小层纵向关系示意图,在剖面上，油砂体可以由一个单油层组成，也可以由几个相互连通的单油层组成。在平面上，由于岩性变化（如砂岩尖灭）、断层分割等原因，同一个单油层可以分成几个油砂体。,2023/3/20,50,油砂体连通图,为了揭露油砂体的分布特征,可编制油砂体连通图和油砂体平面图。1、油砂体连通图,油砂体连通图是反映相邻油砂体相互连通关系的立体图。其编制类似于油层栅状图。在编制油砂体连通图时要合理划分油砂体。,2023/3/20,51,某区某单油层1-3号油砂体,2、油砂体平面图 油砂体平面图是反映油砂体平面分布特征、有效厚度及渗透率变化趋势的图件。油砂体的分布状况是决定注水方式、井网布署的主要因素。,2023/3/20,52,第三节 碳酸盐岩储集单元对比,碳酸盐岩储集层与碎屑岩储集层相比，有一个突出特点是它的储集空间在沉积时和成岩以后，更容易发生次生变化，溶孔、裂缝更发育，因此碳酸盐岩的储集空间和储集物性更复杂，常表现出多样性与突变性。所以研究碳酸盐岩储集层的分布特征，不能沿用碎屑岩储集层的研究方法。,在碳酸盐岩油气藏中，形成具工业开采价值的产层，必须具备两个条件：（1）即储集层中应存在孔隙发育的渗透层段；（2）储集层的上下存在抑制油气散失的封闭条件。,因此，在碳酸盐岩储集层研究中，以岩层是否具备储集、封闭条件为依据，根据纵向上岩性的组合序列，将地层划分为若干个基本单元，即储集单元。,2023/3/20,53,一、储集单元的概念,所谓储集单元，是指在碳酸盐岩地层剖面中能够储集与保存油气的基本岩性组合。显然，一个储集单元应包含储集层、渗透层、盖层和底层。,其中渗透层和盖层最为重要，前者将决定储集单元的产油能力（所以渗透层又称产层），后者决定储集单元油气的保存能力。,2023/3/20,54,二、储集单元的划分同一储集单元必须具备完整的储、渗、盖、底的岩性组合。在储集单元划分中主要考虑盖、储、底的岩类组合。一个储集单元可以不受地层界限的限制。同一储集单元必须具有统一的水动力系统，同一储集单元中的流体应具有相似的流体性质。,2023/3/20,55,三、储集单元的对比 储集单元的连续性与稳定性的研究是通过储集单元井间的对比来完成的。储集单元的对比依据在标准层控制下的盖、底层岩性对比来进行。由于是岩性的对比，因此，碳酸盐岩储集单元对比与碎屑岩油层对比所依据的基本理论和方法都是相似的。但存在两点差别：首先储集单元对比的界面可以斜切几个地层单元的界面，不受地层层位关系的约束。其次，一个储集单元可以相当于若干个地层单元，一般都在一个小层以上，有些岩性均匀的白云岩块状油气藏，一个储集单元可以包含十几个小层，具有几百米高的油柱。,2023/3/20,56,储集单元对比步骤：建立标准剖面、划分储集单元。根据阳高寺气田嘉陵江组的储、盖、底层岩性组合，油、气、水分布规律和原始地层压力资料，将剖面划分为三个储集单元：嘉三3嘉二3单元、嘉二3 嘉二2上单元、嘉二2下 嘉一单元。选择标准层、确定水平对比基线。根据区域地层分析，选取嘉二2底部蓝灰色泥岩作为对比标准层，并以其底界作为水平对比基线。,2023/3/20,57,将各井置于水平对比基线的相应位置上按比例绘制各井的岩性剖面及电测曲线，并划分出储集单元。连接对比线。逐井对比，用对比线连接相应的储集单元。动态资料验证。为了证实所划分与对比的储集单元是否合理，应引用油田所获得的油气层原始压力、油水或气水界面位置、流体性质资料加以验证。,2023/3/20,58,思考题1、油层对比？油层对比的理论依据是什么？2、油层对比的依据主要有、和。3、何谓标准层？标准层电性特征一般有哪两种表现形式？4、沉积旋回？沉积旋回如何分级？5、何谓含油岩系、油层组、砂岩组、单油层？6、油层单元由大到小分为、和。7、地层单元、沉积旋回、油层单元之间一般有何对应关系？8、掌握油层对比的方法。9、碳酸盐岩储集单元的概念？,2023/3/20,59,建立标准剖面(油田综合柱状图)标准剖面要求油层特征(岩性、电性)在全区具有代表性，油层发育好，才能以此剖面为“样板”，作为全油田油层划分与对比的依据，进行新钻井的油层分层工作，以及在全区“统层”。为了使标准剖面在全区有代表性，可在几口井挑选有代表性的油层组、砂岩组汇编成标准剖面。随着钻井数量的增加和对比工作的深入，标准剖面也在不断完善,某油田油层综合柱状剖面图,
